裂缝性低渗油藏二氧碳驱注入方式实验

低渗透油藏一般都伴有裂缝发育,由于裂缝具有较高的导流能力,致使注入的CO2沿裂缝发生气窜,严重影响CO2驱效果.针对这一问题,提出了将裂缝作为注气通道,在裂缝两侧布井采油的方法.运用岩心驱替物理模拟实验,研究了沿裂缝注CO2的速度对波及效率和采收率的影响,以及缝注侧采后关闭气窜井和焖井措施对采收率的影响.结果表明:沿裂缝注CO2能够有效地消除裂缝气窜的不利影响,提高采收率17.72百分点;驱替速度越小,岩心的波及效率和采出程度越高;关停气窜井是有效抑制气窜的措施,焖井后驱替能够进一步挖掘剩余油,提高采收率7.52百分点.     

低渗透裂缝性油藏两级封窜扩大波及体积技术

为降低低渗透油藏CO_2驱油过程中窜逸现象的发生,选取低渗二维饼状岩心,用压裂设备逐渐加压对岩心造裂缝,采用反五点法模拟超前注水后低渗透油藏的开发,进行改性淀粉凝胶封堵裂缝后水驱、乙二胺封堵气窜通道后CO_2驱两级封窜实验。结果表明,改性淀粉凝胶可有效封堵地层中的裂缝,水驱及改性淀粉凝胶一级封窜裂缝后的采收率为23.4%;一次CO_2驱期间出现气窜,但气窜阶段仍是提高采收率的重要阶段,一次CO_2驱的采收率为21.3%;乙二胺可有效封堵低渗层气窜通道,扩大CO_2波及体积,乙二胺二级封窜后CO_2驱采收率为15.0%。在反五点法岩心物理模拟实验中,水驱及水驱后改性淀粉凝胶一级封窜地层中裂缝+CO_2非混相驱后乙二胺二级封窜气窜通道的采收率为59.6%,增油效果明显。图5表4参26     

凝析气井气窜后的产能变化特征及调整效果

在凝析气藏循环注气驱替过程中,受储集层非均质性影响,注入干气易于流过高渗透带或天然裂缝而发生过早气窜.在简要介绍了凝析气井气窜的四类判别方法的基础上,通过分析牙哈凝析气田循环注气开发的现场资料,结合数值模拟方法,阐述了注入气突破至采气井井底后,采气井井流物组分及相态的变化规律,并研究了气窜发生后凝析气井产能的变化特征,总结了凝析气井气窜后的治理措施及措施效果.实例研究结果表明,采气井发生气窜后,其井流物相态特征变化显著,注气驱替效率不断下降,气井产能逐渐降低;对发生气窜的井组及时调整注、采量可有效减缓气窜的加剧程度;通过调整注采井网,可提高注气驱替效率,进一步提高凝析油采收率.     

海上双重介质油藏三次采油提高采收率实验研究

针对潜山裂缝双重介质油藏水驱至高含水期后,实施三次采油提高采收率机理认识有待提高的问题,以海上A油田为研究对象,依据相似准则设计双重介质油藏物理模型,在该类型油藏条件下开展优化注水后,进行氮气驱、气水交替驱、凝胶颗粒驱及表面活性剂驱等实验,并进行不同提高采收率方法的驱油机理研究。结果表明：水驱后氮气驱主要依靠气液密度差异驱替油藏顶部剩余油,采收率提高0.4～2.1百分点,采收率提高幅度主要取决于生产井垂向位置;气水交替驱能够控制氮气段塞前缘的稳定性,从而削弱气窜流现象,采收率提高2.0～5.2百分点;凝胶颗粒驱可以较好地改善裂缝系统的非均质性,扩大注入水的波及范围,采收率提高1.2～3.7百分点;表面活性剂驱通过清洗宏观裂缝表面的剩余油提高采收率,后续配合焖井一段时间,可促进基质微裂缝的自发渗吸作用,进一步提高采收率,采收率提高2.5～4.3百分点。本研究首次分析了三维大尺度双重介质油藏高压物理模型三次采油开发特征,并深化了双重介质油藏三次采油提高采收率机理认识,为现场方案设计及应用提供了相应的理论指导。     

致密低渗透气藏注CO_2提高采收率潜力评价

CO_2驱替天然气气藏是将CO_2以超临界相态形式驱替天然气,在实现提高天然气气藏采收率的同时也达到将CO_2地质封存的目的。注CO_2提高气藏采收率仍处于探索阶段,目前CO_2驱气提高采收率程度不清楚、适合开展CO_2驱气提高采收率的地质条件不明确、CO_2驱替的合理工作制度也不明确。为此,首先开展长岩心驱替实验,以明确低渗透储层是否能通过注入CO_2提高采收率及提高采收率的程度,实验结果表明,当出口端CO_2含量为10%时,CO_2可提高气藏采收率12%;其次建立超临界CO_2驱替天然气多组分渗流数学模型,通过实验数据验证模型的准确性;然后应用该数学模型,开展超临界CO_2驱替天然气影响因素分析,明确选区条件;最后,以鄂尔多斯盆地大牛地气田为例,优选出DK13井区作为CO_2驱替天然气评价区,并开展注CO_2提高采收率潜力的评价研究。数值模拟计算结果表明:当DK13井区生产井CO_2含量为10%(防腐成本较低)时,CO_2可提高气藏采收率介于8.0%~9.5%,同时可实现31.1%HCPV的CO_2封存量。结论认为,此举既提高了气藏采收率,又能实现对CO_2的地下有效封存,可实现社会效益与经济效益的双赢。     

储集层非均质性对低渗透油藏CO_2驱油气窜的影响规律

为了提高低渗透油藏CO_2驱油的原油采收率并最大限度地抑制CO_2气窜现象,通过室内实验,研究储集层非均质性(平面和纵向)对CO_2驱油过程中气窜的影响,基于实验效果分析了不同模型产油量、最终驱油效率、见气时间、气窜时间及驱替压差等的变化特点。结果表明,在纵向上,储集层渗透率级差越小,CO_2驱油过程中气窜时间越晚;在平面上,高注低采效果优于低注高采,即注入端渗透率较大时,CO_2气窜时间较晚,驱替效果较好。研究成果为鄂尔多斯盆地低渗透油藏的开发提供了有益的支持。     

低渗透油藏CO2泡沫驱室内评价及数值模拟研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中,CO2过早气窜,降低了波及体积,影响区块产能。采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型,通过室内实验,研究了CO2泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率的效果。基于数值模拟方法,分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明,CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力,有效降低驱替液流度,阻力因子在46~80之间;泡沫在裂缝中存在启动压力,它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心,采收率分别增加了26%和35%,揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。     

致密油多场重构驱渗结合提高采收率技术

建立渗流-地质力学耦合的嵌入式裂缝流动模型,进行致密油多场耦合模拟,揭示致密油长期注水后压力场、渗流场和应力场的变化规律,在此基础上提出了致密油多场重构驱渗结合提高采收率技术。研究表明：致密油长期注水开发后,压力扩散范围小,难以建立有效驱替系统,地应力的变化幅度呈现差异性,水平最小主应力变化幅度大于水平最大主应力,注水井地应力变化幅度大于生产井,注水井周围地应力转向幅度较大。多场重构驱渗结合提高采收率技术通过注水井转采和大规模压裂技术,重构人工体积缝网系统;通过压前补能、压中增能、焖井蓄能、驱渗结合的全生命周期能量补充方法,有效解决了大规模压裂后注入介质易窜流、能量难补充的问题;通过多井联动强化渗吸效应,重构复杂缝网下驱替与渗吸结合体系,由避缝向利用裂缝转变,提高微观波及效率和驱油效率。鄂尔多斯盆地华庆油田元284区块现场应用实践表明,该技术提高采收率12个百分点,可实现致密油规模效益开发。     

非均质性对低/特低渗透油藏CO_2驱气窜的影响规律及封堵实验研究

非均质性是影响特低渗透油藏注气开发效果的重要因素,为了确定非均质性对特低渗透油藏CO_2驱油过程中气窜的影响规律,通过采用合注分采方式测得不同渗透率级差CO_2驱替实验得到不同阶段见气时间、气窜时间及采出程度的变化规律。实验结果表明,气体的波及体积受储层非均质性影响严重,在渗透率级差较小的情况下,采出程度随渗透率级差的增加而降低,当级差大于100时,采出程度急剧下降,气窜严重,低渗透储层难以波及到,造成总采出程度低。通过优选高性能乙二胺作为高渗层的封窜剂,该封窜剂与CO_2反应生成胺基甲酸盐(白色晶体和黏稠液体,黏度14 000 m Pa·s),突破压力高,能够稳定封堵基质中的相对高渗层的窜流,有效扩大CO_2驱的波及体积,室内提高采收率30%以上。     

潜山裂缝性油藏水驱后提高采收率三维物理模拟

潜山裂缝性油藏非均质性强、基质渗透率低,水驱开发效果较差。以渤海JZ25-1S潜山裂缝性油藏为例,根据相似原理设计了三维大尺度裂缝性油藏高压物理模型,开展了注水开发及水驱后非混相气驱、凝胶颗粒驱和表面活性剂驱实验,并探究了不同提高采收率方法的作用机理。研究表明:注水开发阶段采出油主要来源于宏观裂缝,基质贡献较低,宏观裂缝储量比例越大,水驱采收率越高;脉冲式周期注水采收率高于间歇式周期注水;水驱后非混相气驱主要依靠气液密度差异驱替油藏顶部剩余油,采收率提高幅度主要取决于生产井垂向位置;凝胶颗粒可以较好地改善裂缝系统的非均质性,扩大注入水的波及范围,原油采收率提高2～4个百分点;表面活性剂驱可以通过清洗宏观裂缝表面的剩余油提高采收率,焖井一段时间后则通过促进基质微裂缝的自发渗吸作用提高采收率,原油采收率可提高3～5个百分点。     

KKY-X_5~2挥发性油藏注气驱机理及实验效果研究

KKY-X52挥发性油藏的储层物性为低孔低渗,平均孔隙度为12.08%,平均渗透率为13.52×10-3μm2。经过十多年的开采,目前该油藏存在地层压力低,原油脱气明显,采出程度低,剩余储量大等问题。为了研究该油藏注气、注水驱可行性,在室内进行了长岩心驱替实验,得到了不同方案下(原始地层压力下注烃类气、CO2驱,目前地层压力下注水、注烃类气、注CO2驱,压力恢复至20 MPa下注烃类气、CO2驱)提高原油采收率的效果。此外,利用细管实验确定了烃类气和CO2驱替的最小混相压力,这些关键参数对研究都有很大帮助。长岩心驱替实验研究结果表明:从目前地层压力11.4 MPa注CO2提压到20 MPa焖井12小时后,采收率提高了19.46%,注烃类气提高了10.69%。研究结果表明注CO2和注烃类气提压开发可以较大幅度地提高采收率,对现场提高采收率实施方案有一定的指导作用。     

超低渗油藏 CO2吞吐室内评价及参数优化

针对鄂尔多斯盆地某超低渗透油藏注水开发矛盾突出、水驱动用程度差和原油采收率低等问题,基于超低渗透油藏特征及国外CO_2驱的成功案例,提出了CO_2吞吐提高采收率的开发思路。通过长岩心驱替实验,结合换油率和驱油效率来综合评价CO_2吞吐在超低渗透油藏的开发效果,并进行了CO_2吞吐注采参数的优化。研究结果表明,当油藏压力大于最小混相压力(20.78 MPa)时CO_2吞吐能获得较高的采收率;当CO_2吞吐段塞大小为0.1 PV、焖井时间为24 h,吞吐3轮次时的CO_2吞吐的开发效果最佳,驱油效率为56.39%,平均换油率为0.454。     

鄂尔多斯盆地渭北油田长3储层注CO_2室内研究

渭北油田WB2井区采用超前注水直注直采开发方式,开发效果不理想。通过渭北长3超低渗储层岩心物模室内实验,结合核磁共振数据,研究了水驱、CO_2驱、注水转注气3种方式的微观驱油机理。实验结果表明,渭北长3超低渗储层水驱驱油效率最低(37%),CO_2驱油效率更高(54.3%);水驱转气驱驱油效率最高(约55.7%)。通过核磁共振测量不同驱替方式后岩心的剩余油分布发现,直接水驱主要动用中、小孔隙中的原油,直接气驱更大程度动用的是中、大孔隙中的原油,而水驱转气驱能扩大波及范围,进一步动用大中小孔隙中的原油;注水转注CO_2有利于驱油效率的提高。     

致密油二氧化碳吞吐动态特征及影响因素

采用大型露头方形岩心与长岩心,开展了不同注采参数.不同焖井时间等多种注采方式下的CO2吞吐实验,分析了 CO2吞吐的动态特征、影响因素及波及方式对采收率的贡献.研究表明:CO2吞吐开发可分为CO2返排、产气携油、高速产油、产油速率减缓4个阶段.产气携油阶段以游离气驱为主,高速产油阶段以溶解气驱为主;CO2注入量与开采速...     

注空气提高低渗透油藏采收率实验及低温氧化反应特征

空气驱是一种有效提高低渗透油藏采收率的方法。针对目前空气驱油生产特征不明确的问题,采用长岩心驱替实验,研究不同注入压力下的空气驱油效果和低温氧化反应特征。研究发现,空气驱油存在明显的“气窜拐点”。气窜发生前,采出程度随注气量的增加迅速增加,一旦发生气窜,采出程度的增加明显放缓。注气压力越高,“气窜拐点”出现越早,提高采收率效果越差。原油组分分析结果表明：在油藏温度下,随着注气量增加,产出原油中的轻质组分减少,重质组分增加,驱替过程中发生了低温氧化反应;注入压力越高,低温氧化反应越充分,采收率越高;对高含水油藏进行空气驱,低温氧化反应十分微弱,无法形成烟道气驱;水驱达到经济极限后转空气驱,采收率可提高近10百分点。研究成果为低渗透油藏开发后期注空气提高采收率提供了理论依据。     

特低渗油藏CO_2非混相驱水气交替注入见效特征

腰英台油田特低渗、裂缝发育、高含水、含油饱和度低、水驱开发效果差。实施CO_2非混相驱矿场试验后,尤其是气水交替注入后产量递减明显减缓,并有效控制了含水上升趋势,同时减少了松南气田CO_2的排放。31口一线受控油井中CO_2驱见效井25口,见效90井次。试验表明:气驱提高微观驱油效率和水驱提高宏观波及效率两优势互补,产生的协同效应是油井多次见效的根本原因;特低渗油藏水气交替注入,拉大井距对减缓气窜作用明显;增加多向受效率是继续提高气驱效果的关键;优化注气与注水段塞和注气与注水交替周期有利于提高增油有效期;气窜井间歇生产与转注可以有效改变地下CO_2运移方向提高油井见效率。     

适用于长庆油田防气窜CO2冻胶泡沫的研究

为控制长庆油田CO_2气窜,向冻胶泡沫中引入硫脲结构来增强耐酸性能。优选出冻胶泡沫调驱体系的配方为7 500 mg/L FS924聚合物+2 000 mg/L酚醛交联剂+0.3%F29发泡剂+0.05%Q4稳泡剂冻胶泡沫,评价冻胶泡沫性能和提出防气窜机理。物理模拟实验表明冻胶泡沫体系能有效地防气窜,效果优于普通泡沫;双管并联岩心驱替实验表明:冻胶泡沫能有效地防止气窜,能够启动低渗岩心,可以提高采收率44%。     

低渗透油藏二氧化碳驱油防窜实验研究

低渗透油藏注 CO2驱油技术优势明显,一是注气阻力远小于注水;二是 CO2可有效提高驱油效率,但也存在一定的局限性,其中气窜是影响 CO2驱采收率的重要因素。针对低渗油藏 CO2驱油气窜问题,提出了将石灰水作为防窜剂注入储层,利用石灰水与 CO2的化学反应实现 CO2气体在储层纵向剖面的均匀推进,解决气窜问题。运用核磁共振技术和岩心驱替模拟实验,研究了 CO2气窜的主要机理,对比评价了 CO2驱油过程中石灰水的防窜效果。结果表明：石灰水可以有效防止或延缓气窜,改善 CO2驱油效果,对于低渗油藏注 CO2驱油高效开发具有重要指导意义。     

柳北砂砾岩油藏CO_2驱提高采收率可行性

柳北中低渗油藏岩性以砂砾岩为主,非均质性强、水敏性强、水驱含水上升快、水驱效果差。为了进一步认识CO_2驱提高采收率技术可行性,基于地质及储层流体特征,运用可视化注气增溶膨胀相态配伍性实验、长细管驱替实验、多功能长岩心驱替实验和高压微观可视化驱替实验等多种方法,分析了注CO_2增溶膨胀和溶解抽提的相态配伍性和近混相驱程度;对比分析了注水、注CO_2等不同驱替方式的驱油效率以及微观驱油效果。评价结果表明:注CO_2有利于增溶膨胀和萃取抽提驱油;相态配伍性分析显示在原始地层压力条件下主要形成近混相驱;微观可视化实验显示,砂砾岩CO_2近混相驱过程具有较好的微观驱油效果,油流主要沿连通性较好的大孔道被驱替,也能驱替中小孔道的原油,驱替具有不连续性,呈现为一波一波的流动状态,可进一步通过提高驱替压差来增强驱替效率,使部分封闭的微观剩余油恢复流动;长岩心驱替表明原始压力下CO_2驱和衰竭至目前地层压力下CO_2驱的驱油效率均大于同等条件下水驱驱油效率,砂砾岩储层注入增黏水增加水的黏度有利于进一步提高采收率,但仍低于CO_2驱效果。     

分流控制提高低渗平面非均质油藏的 CO2波及效率

针对低渗透油藏CO_2驱由平面非均质性导致的产液不均、气窜早和波及效率低等问题,采用室内物理模拟实验方法,研究分流控制方法改善CO_2驱效果的可行性。根据实际油藏非均质条件,建立了级差为5的平面非均质径向流物理模型及相应的实验流程,模拟五点井网CO_2驱过程,分析定生产压力、低渗优先和低渗高压差三种生产方式下CO_2驱油效果。其中,定生产压力模拟常规井网气驱方式,低渗优先则为调整生产井投产时间,低渗高压差则为平衡井组产液量的生产方式。研究结果表明,定生产压力方式下,注入气沿高渗透方向生产井突破并窜逸,生产井产液量不均衡,模型整体气驱采收率仅为23.11%。而采用低渗优先和低渗高压差的方式,生产井见气时间延长,各生产井产液量增加,采收率分别为42.50%和46.42%。可见,通过生产井的分流控制方法,能一定程度上延缓气窜通道的形成,提高波及效率。分流控制方法操作成本低,有望成为低渗平面非均质油藏CO_2驱油效果的改善措施之一。